JP2001326394A - Thermoelectric element module having electric insulating film - Google Patents
Thermoelectric element module having electric insulating filmInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】新規且つ有用な電気絶縁膜を有する熱電発電素
子モジュール及び電発電素子モジュールの絶縁方法を得
る。
【解決手段】p型熱電変換材料とn型熱電変換材料を電
極を介して交互に連結してなる熱電変換素子モジュール
であって、その電極の表面に構造単位として−(SiH
2NH)−を含むポリシラザン溶液又はオルガノポリシ
ラザン溶液を塗布して形成されたシリカ膜からなる電気
絶縁膜を有することを特徴とする電気絶縁膜を有する熱
電発電素子モジュール、および熱電発電素子モジュール
の絶縁方法。
(57) Abstract: A thermoelectric generator module having a new and useful electric insulating film and a method for insulating a thermoelectric generator module are provided. Kind Code: A1 A thermoelectric conversion element module in which a p-type thermoelectric conversion material and an n-type thermoelectric conversion material are alternately connected via electrodes, wherein-(SiH
A thermoelectric generator module having an electric insulating film, characterized by having an electric insulating film composed of a silica film formed by applying a polysilazane solution or an organopolysilazane solution containing (2NH)-, and insulation of the thermoelectric generator module Method.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、新規且つ有用な電
気絶縁膜を有する熱電発電素子モジュール及び電発電素
子モジュールの絶縁方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thermoelectric element module having a new and useful electric insulating film and a method of insulating the element module.
【0002】[0002]
【従来の技術】熱電変換素子は、熱電変換素子の両端に
温度差を与えることで該両端間に熱起電力が発生する熱
電効果(=ゼーベック効果)を利用して熱エネルギーを
直接電力に変換する素子である。熱電変換素子によれ
ば、相異なる二種の金属やp型半導体とn型半導体等の
相異なる熱電変換材料を熱的に並列に置き、該素子を電
気的に直列に接続して外部に負荷を接続して閉回路を構
成することで回路に電流が流れ、電力として取り出すこ
とができる。2. Description of the Related Art A thermoelectric conversion element directly converts heat energy into electric power by using a thermoelectric effect (= Seebeck effect) in which a thermoelectric effect is generated between both ends of a thermoelectric conversion element by giving a temperature difference between the both ends. Element. According to the thermoelectric conversion element, two kinds of different metals or different thermoelectric conversion materials such as a p-type semiconductor and an n-type semiconductor are placed in parallel thermally, and the elements are electrically connected in series to load externally. To form a closed circuit, a current flows through the circuit and can be extracted as electric power.
【0003】図1は熱電変換素子を原理的に説明する図
であり、一例としてp型半導体とn型半導体とを組合せ
た例を示している。図1中、1はp型半導体、2はn型
半導体、3は高温側接合部、4は低温側接合部であり、
Qは高温熱源、Thは高温側温度、Tcは低温側温度を
示し、Sは絶縁空間である。高温側接合部3には高温側
電極5を共通に設け、低温側接合部4には低温側電極
6、7が別個に設けられている。この態様の熱電変換素
子において高温側接合部3と低温側接合部4との間に温
度差ΔT=Th−Tcを与えると、両電極間(5と6及
び7との間)に電圧が発生する。それ故、低温側の両電
極6と7との間に負荷(R)を接続すると電流(I)が
流れ、電力(W)として取り出すことができる。FIG. 1 is a view for explaining the principle of a thermoelectric conversion element. As an example, a combination of a p-type semiconductor and an n-type semiconductor is shown. In FIG. 1, 1 is a p-type semiconductor, 2 is an n-type semiconductor, 3 is a high-temperature side junction, 4 is a low-temperature side junction,
Q indicates a high-temperature heat source, Th indicates a high-temperature side temperature, Tc indicates a low-temperature side temperature, and S indicates an insulating space. The high-temperature side joint 3 is provided with a high-temperature side electrode 5 in common, and the low-temperature side joint 4 is provided with low-temperature side electrodes 6 and 7 separately. When a temperature difference ΔT = Th−Tc is applied between the high-temperature side junction 3 and the low-temperature side junction 4 in the thermoelectric conversion element of this embodiment, a voltage is generated between both electrodes (between 5 and 6 and 7). I do. Therefore, when a load (R) is connected between the two electrodes 6 and 7 on the low temperature side, a current (I) flows and can be taken out as electric power (W).
【0004】このような熱電変換素子の電気出力Wは次
式(1)で表わされる。ここで式(1)中、I:電流、
R:負荷抵抗、S:熱電能、ΔT=Th−Tc、r:内
部抵抗、m=R/rである。式(1)から明らかなとお
り、電気出力Wは、高温側温度(Th)と低温側温度
(Tc)との差(ΔT)に大きく依存し、ΔTの2乗に
比例している。The electric output W of such a thermoelectric conversion element is expressed by the following equation (1). Here, in the equation (1), I: current,
R: load resistance, S: thermoelectric power, ΔT = Th−Tc, r: internal resistance, m = R / r. As is clear from equation (1), the electric output W greatly depends on the difference (ΔT) between the high temperature side (Th) and the low temperature side (Tc), and is proportional to the square of ΔT.
【数 1】 [Equation 1]
【0005】このため高温側温度(Th)と低温側温度
(Tc)との差(ΔT)を大きくすることで熱電変換素
子の電気出力Wを大きくすることができる。例えば、固
体電解質型燃料電池の作動時におけるセルの温度は約7
00〜1000℃程度という高温である。燃焼域の温度
は燃料利用率と空気利用率によって異なり、また場所に
よる差異もあるが、最も高温になる場所では800〜1
000℃程度になる。低温側温度(Tc)が常温(20
℃)である場合、最大でΔT=780〜980℃もの温
度差がとれることになり、大きな電気出力Wが得られ
る。For this reason, the electric output W of the thermoelectric conversion element can be increased by increasing the difference (ΔT) between the high temperature side (Th) and the low temperature side (Tc). For example, the cell temperature during operation of a solid oxide fuel cell is about 7
The temperature is as high as about 00 to 1000 ° C. The temperature of the combustion zone varies depending on the fuel utilization factor and the air utilization factor, and varies depending on the location.
About 000 ° C. When the low temperature (Tc) is room temperature (20
° C), a maximum temperature difference of ΔT = 780 to 980 ° C can be obtained, and a large electric output W can be obtained.
【0006】この種の熱電変換素子においては、得られ
る電流は大まかなところその素子の数に比例し、得られ
る電力量は素子の大きさに比例する。ところが電圧につ
いては相異なる二種の熱電変換材料の一対だけでは何れ
にしても高々数十mVにしかならない。この意味で熱電
変換素子は小電圧、大電流型の電源であり、通常所望さ
れる電圧を得ることができない。このため、多くの場合
その複数対を積層することが必要であり、この積層のた
めの手法としてこれまで幾つかの態様が考えらている
が、図2は、それを平板状に構成した場合の一態様例を
模式的に示した図で、図1に示すような1対のpーn単
位の複数個を直列に連結した形式のものである。In this type of thermoelectric conversion element, the current obtained is roughly proportional to the number of elements, and the amount of power obtained is proportional to the size of the element. However, the voltage is only several tens mV at most in any case using only a pair of two different thermoelectric conversion materials. In this sense, the thermoelectric conversion element is a small voltage, large current type power supply, and cannot normally obtain a desired voltage. For this reason, in many cases, it is necessary to laminate a plurality of pairs, and several modes have been considered as a technique for this lamination, but FIG. FIG. 4 is a diagram schematically showing one embodiment of the present invention, in which a plurality of pairs of pn units are connected in series as shown in FIG.
【0007】図2のとおり、複数対のp型半導体及びn
型半導体が間隔を置いて交互に併置され、相隣るp型及
びn型半導体が電極によって直列に連結されている。図
2中では一例としてpーn単位を59対連結した場合を
示しているが、必要数が連結される。なお図2中、8は
熱電変換素子、9は電極(連結細片)、10は電力取出
用の導線であり、矢印(→)は電流の流れを示してい
る。図3は、そのうち3対を取り出して示したもので、
各熱電変換素子と電極とは銀ペースト等の接着材により
固定される。接着材の厚さは殆どないが、図3では厚く
記載している。As shown in FIG. 2, a plurality of pairs of a p-type semiconductor and n
Type semiconductors are alternately juxtaposed at intervals, and adjacent p-type and n-type semiconductors are connected in series by electrodes. FIG. 2 shows an example in which 59 pn units are connected, but the required number is connected. In FIG. 2, reference numeral 8 denotes a thermoelectric conversion element, 9 denotes an electrode (connection strip), 10 denotes a conductor for extracting electric power, and an arrow (→) denotes a current flow. FIG. 3 shows three pairs taken out.
Each thermoelectric conversion element and the electrode are fixed by an adhesive such as a silver paste. Although the thickness of the adhesive is almost nil, it is shown thick in FIG.
【0008】ところで、熱電変換素子を用いた発電方式
においては、上記のとおり高温側(接合部)3と低温側
(接合部)4との間に温度差ΔTが必要である。その高
温側として燃焼排ガス等の高温流体の熱を利用すること
が考えられる。加熱面は低温流体の壁面や高温流体流路
中に配置された金属製のフィン等に貼り付けられ、冷却
面は低温流体の壁面や高温流体流路中に配置された金属
製のフィン等に貼り付けられる。図4はその配置態様、
すなわち熱電変換素子モジュールの利用例を模式的に示
した図である。In the power generation system using a thermoelectric conversion element, as described above, a temperature difference ΔT is required between the high-temperature side (junction) 3 and the low-temperature side (junction) 4. It is conceivable to use heat of a high-temperature fluid such as combustion exhaust gas as the high-temperature side. The heating surface is attached to the wall of the low-temperature fluid or metal fins placed in the high-temperature fluid flow path, and the cooling surface is placed on the wall of the low-temperature fluid or metal fins placed in the high-temperature fluid flow path. Pasted. FIG. 4 shows the arrangement,
That is, it is a diagram schematically showing a usage example of the thermoelectric conversion element module.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】図4から明らかなよう
に、熱電変換素子モジュールの加熱面及び冷却面は電極
が露出している。このように電極が露出していると、各
熱電変換素子同士が短絡してしまい所定の性能が得られ
ない。そこで、熱電変換素子モジュールの両表面を何ら
かの方法で電気的に絶縁する必要がある。図5は高温側
電極面及び低温側電極面に絶縁膜を形成した場合を説明
する図である。As is apparent from FIG. 4, electrodes are exposed on the heating surface and the cooling surface of the thermoelectric conversion element module. When the electrodes are exposed as described above, the respective thermoelectric conversion elements are short-circuited to each other, and a predetermined performance cannot be obtained. Therefore, it is necessary to electrically insulate both surfaces of the thermoelectric conversion element module by some method. FIG. 5 is a diagram illustrating a case where an insulating film is formed on the high-temperature side electrode surface and the low-temperature side electrode surface.
【0010】この場合、高温側(接合部)と低温側(接
合部)との間に大きな温度差ΔTをとるためには、その
絶縁膜はできるだけ薄く熱抵抗が小さいことが重要であ
る。すなわち、図5で云えば、Bで示される部分が発電
に有効な温度差(有効温度差)ΔTの部分であるが、両
電極の厚みに加え、それら各電極面上の絶縁膜の厚みC
が加わると、これを含む「A−B(−は引くの意)」に
相当する厚さの分が無駄になってしまうばかりでなく、
その厚さにより熱抵抗が生じる。このため絶縁膜はでき
るだけ薄くする必要があり、これによって熱抵抗をでき
るだけ小さくすることで有効温度差ΔTを大きくするこ
とができる。In this case, in order to obtain a large temperature difference ΔT between the high-temperature side (junction) and the low-temperature side (junction), it is important that the insulating film is as thin as possible and has low thermal resistance. That is, in FIG. 5, the portion indicated by B is a portion of a temperature difference (effective temperature difference) ΔT effective for power generation. In addition to the thickness of both electrodes, the thickness C of the insulating film on each electrode surface
Is added, not only the thickness corresponding to "AB (-means to pull)" including this is wasted, but also
Thermal resistance is generated by the thickness. For this reason, it is necessary to make the insulating film as thin as possible, thereby making it possible to increase the effective temperature difference ΔT by reducing the thermal resistance as much as possible.
【0011】上記絶縁方法としては、例えば(1)アル
ミナ板を挟む方法、(2)アルミナを溶射する方法、
(3)高分子膜を蒸着する方法、(4)シリカ膜を蒸着
する方法、(5)テフロン(登録商標)箔やカプトン箔
を挟む方法などが考えられる。しかし(1)アルミナ板
を挟む方法では、アルミナ板の熱伝導率が低く(すなわ
ち熱抵抗が大きい)、厚みも50μm程度が限度であ
り、それ以下の厚さのアルミナ板とすることはできない
ため、どうしても熱抵抗が大きくならざるを得ない。As the insulating method, for example, (1) a method of sandwiching an alumina plate, (2) a method of spraying alumina,
(3) a method of depositing a polymer film, (4) a method of depositing a silica film, and (5) a method of sandwiching a Teflon (registered trademark) foil or a Kapton foil are possible. However, in the method of (1) sandwiching an alumina plate, the thermal conductivity of the alumina plate is low (that is, the thermal resistance is large), and the thickness is limited to about 50 μm. Inevitably, the thermal resistance must increase.
【0012】(2)アルミナを溶射する方法では、アル
ミナ自体酸化物であるので溶融温度が高く、このため溶
射プロセスが複雑となり、コスト面でも実用性にも問題
がある。(3)高分子膜を蒸着する方法では、高分子膜
自体溶融温度が低く、せいぜい300℃程度であり、耐
熱性がない。(4)シリカ膜を蒸着する方法では、上記
(2)の場合と同じく、シリカ自体酸化物であるので溶
融温度が高く、このため溶射プロセスが複雑となり、コ
スト面でも実用性の面でも問題がある。(5)テフロン
箔やカプトン箔を挟む方法では、(3)の場合と同じ
く、これらテフロン箔やカプトン箔は高分子であるので
溶融温度が低いことから(例えば耐熱性の高分子でもせ
いぜい300℃程度)耐熱性が低く、しかも熱抵抗が大
きい。(2) In the method of spraying alumina, since the alumina itself is an oxide, the melting temperature is high, so that the spraying process is complicated, and there are problems in cost and practicality. (3) In the method of depositing a polymer film, the polymer film itself has a low melting temperature, at most about 300 ° C., and has no heat resistance. (4) In the method of depositing a silica film, as in the case of (2) above, since the silica itself is an oxide, the melting temperature is high, which complicates the spraying process, and poses problems in terms of cost and practicality. is there. (5) In the method of sandwiching a Teflon foil or a Kapton foil, as in the case of (3), since the Teflon foil or the Kapton foil is a polymer and has a low melting temperature (for example, even a heat-resistant polymer is at most 300 ° C.). Degree) Low heat resistance and high thermal resistance.
【0013】本発明は、熱電変換素子モジュールの電極
表面を絶縁する方法として考えられる上記各種方法によ
ってではなく、特定の化合物を用いることにより、常温
から1300℃という広い温度範囲、特に600〜13
00℃というような高温域において有効であるばかりで
なく、極薄で且つ簡易に熱電変換素子モジュールの電極
表面に電気絶縁膜を形成できることを見い出した。The present invention is not limited to the above-mentioned various methods considered as a method for insulating the electrode surface of the thermoelectric conversion element module, but by using a specific compound, it can be used in a wide temperature range from room temperature to 1300 ° C., particularly 600 to 13
In addition to being effective in a high temperature range such as 00 ° C., it has been found that an electric insulating film can be formed extremely thinly and easily on the electrode surface of the thermoelectric conversion element module.
【0014】すなわち、本発明は、特定の化合物である
ポリシラザン又はオルガノポリシラザンを用いて該モジ
ュールの電極表面にシリカ膜を形成する新規且つ有用な
熱電変換素子モジュールの電極表面を電気絶縁する方法
及び同絶縁方法により絶縁してなる熱電発電素子モジュ
ールを提供することを目的とする。That is, the present invention provides a method for electrically insulating the electrode surface of a novel and useful thermoelectric conversion element module in which a silica film is formed on the electrode surface of the module by using a specific compound, polysilazane or organopolysilazane. An object is to provide a thermoelectric element module insulated by an insulating method.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】本発明は(1)p型熱電
変換材料とn型熱電変換材料を電極を介して交互に連結
してなる熱電変換素子モジュールであって、その電極の
表面に構造単位として−(SiH2NH)−を含むポリ
シラザン溶液を塗布して形成されたシリカ膜からなる電
気絶縁膜を有することを特徴とする電気絶縁膜を有する
熱電発電素子モジュールを提供する。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides (1) a thermoelectric conversion element module in which a p-type thermoelectric conversion material and an n-type thermoelectric conversion material are alternately connected via electrodes. as a structural unit - (SiH 2 NH) - to provide a thermoelectric power generating element module having an electrical insulating film, characterized in that it comprises an electrically insulating film made of a silica film formed by coating a polysilazane solution containing.
【0016】本発明は(2)p型熱電変換材料とn型熱
電変換材料を電極を介して交互に連結してなる熱電変換
素子モジュールであって、その電極の表面にオルガノポ
リシラザン溶液を塗布して形成されたシリカ膜からなる
電気絶縁膜を有することを特徴とする電気絶縁膜を有す
る熱電発電素子モジュールを提供する。The present invention relates to (2) a thermoelectric conversion element module in which a p-type thermoelectric conversion material and an n-type thermoelectric conversion material are alternately connected via electrodes, wherein an organopolysilazane solution is applied to the surface of the electrodes. A thermoelectric generator module having an electric insulating film characterized by having an electric insulating film made of a silica film formed by the above method.
【0017】本発明は(3)p型熱電変換材料とn型熱
電変換材料を電極を介して交互に連結してなる熱電変換
素子モジュールにおける電極面の絶縁方法であって、そ
の電極の表面に構造単位として−(SiH2NH)−を
含むポリシラザン溶液を塗布することによりシリカ膜か
らなる電気絶縁膜を形成することを特徴とする熱電発電
素子モジュールの絶縁方法を提供する。The present invention relates to (3) a method for insulating an electrode surface in a thermoelectric conversion element module in which a p-type thermoelectric conversion material and an n-type thermoelectric conversion material are alternately connected via an electrode. as a structural unit - (SiH 2 NH) - provides a method of insulating the thermoelectric power generating device module and forming an electrical insulating film made of silica film by applying a polysilazane solution containing.
【0018】本発明は(4)p型熱電変換材料とn型熱
電変換材料を電極を介して交互に連結してなる熱電変換
素子モジュールにおける電極面の絶縁方法であって、そ
の電極の表面にオルガノポリシラザン溶液を塗布するこ
とによりシリカ膜からなる電気絶縁膜を形成することを
特徴とする熱電発電素子モジュールの絶縁方法を提供す
る。The present invention provides (4) a method for insulating a surface of an electrode in a thermoelectric conversion element module in which a p-type thermoelectric conversion material and an n-type thermoelectric conversion material are alternately connected via an electrode. Provided is a method for insulating a thermoelectric power generation element module, wherein an electric insulating film made of a silica film is formed by applying an organopolysilazane solution.
【0019】[0019]
【発明の実施の形態】熱電変換素子は、相異なる二種の
熱電変換材料、例えばp熱電変換材料ーn熱電変換材料
の単位を必要数連結し、相異なる二種の熱電変換材料か
らなる各種形状の熱電変換素子対の必要数を電極を介し
て連結して構成される。本発明における熱電変換素子と
しては、それらいずれの熱電変換素子も使用でき、また
熱電変換素子としての構成材料等の如何を問わない。な
お、本明細書では二種の熱電変換材料、例えばp熱電変
換材料ーn熱電変換材料の単位の必要数を電極を介して
連結し一纏めにしたものを熱電変換素子モジュールと指
称している。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A thermoelectric conversion element is composed of two different types of thermoelectric conversion materials, for example, p thermoelectric conversion materials and n thermoelectric conversion materials connected in required numbers. The required number of shaped thermoelectric conversion element pairs are connected via electrodes. As the thermoelectric conversion element in the present invention, any of those thermoelectric conversion elements can be used, and the constituent materials of the thermoelectric conversion element are not limited. In the present specification, two thermoelectric conversion materials, for example, a required number of units of p thermoelectric conversion material-n thermoelectric conversion material connected via electrodes and put together are referred to as a thermoelectric conversion element module.
【0020】本発明においては、熱電変換素子モジュー
ルの電極表面にポリシラザン溶液又はオルガノポリシラ
ザン溶液を塗布する。本発明で用いるポリシラザンは−
(SiH2NH)−を構造単位として含むポリマーであ
る。本発明で用いるオルガノポリシラザンは少なくとも
下記一般式(1)から(3)で表わされる構造単位を含
むケイ素含有共重合ポリマーである。ここで、下記一般
式(1)〜(3)中、R1、R2、R4、R5、R7及びR8
は、それぞれ独立にアルキル基、アルケニル基、シクロ
アルキル基、アリール基、アラルキル基、アルキルアミ
ノ基又はアルキルシリル基であり、R3及びR6はそれぞ
れ独立に二価の芳香族基である。また構造単位(1)か
ら(3)はランダムであり、それぞれのモル比p、q及
びrは、p/q=0.01〜99、p/r=0.01〜
99の関係をとる。In the present invention, a polysilazane solution or an organopolysilazane solution is applied to the electrode surface of the thermoelectric conversion element module. The polysilazane used in the present invention is-
It is a polymer containing (SiH 2 NH) — as a structural unit. The organopolysilazane used in the present invention is a silicon-containing copolymer containing at least structural units represented by the following general formulas (1) to (3). Here, in the following general formulas (1) to (3), R 1 , R 2 , R 4 , R 5 , R 7 and R 8
Is each independently an alkyl group, an alkenyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group, an alkylamino group or an alkylsilyl group, and R 3 and R 6 are each independently a divalent aromatic group. Further, the structural units (1) to (3) are random, and the respective molar ratios p, q and r are such that p / q = 0.01 to 99 and p / r = 0.01 to
Take a 99 relationship.
【化 1】 [Formula 1]
【0021】上記ケイ素含有共重合ポリマーは任意付加
的に下記一般式(4)又は(5)で表わされる構造単位
を含むことができる。ここで、下記一般式(4)〜
(5)中、R9はアルキル基、アルケニル基、シクロア
ルキル基、アリール基、アラルキル基又はアルキルシリ
ル基であり、R3は上記と同様である。また、構造単位
(1)から(5)はランダムであり、それぞれのモル比
p、q、r、m及びnは、(m+n)/(p+q)=
0.01〜99、(m+p)/(n+q)=0.01〜
99、r/(m+n+p+q)=0.01〜99の関係
をとる。The silicon-containing copolymer may optionally contain a structural unit represented by the following general formula (4) or (5). Here, the following general formulas (4) to
In (5), R 9 is an alkyl group, an alkenyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group or an alkylsilyl group, and R 3 is the same as described above. The structural units (1) to (5) are random, and the molar ratios p, q, r, m, and n are (m + n) / (p + q) =
0.01 to 99, (m + p) / (n + q) = 0.01 to
99, r / (m + n + p + q) = 0.01-99.
【化 2】 [Formula 2]
【0022】本発明においては、上記ポリシラザン又は
オルガノポリシラザンの溶液を熱電変換素子モジュール
の電極表面への塗布した後、常温で放置するか、または
加熱することにより、シリカ膜からなる電気絶縁膜が形
成される。ポリシラザン又はオルガノポリシラザンの溶
媒としては、脂肪族炭化水素、脂環族炭化水素、芳香族
炭化水素等の炭化水素、ハロゲン化炭化水素、エーテル
類、アルコール類、エステル類、ケトン類等を用いるこ
とができる。なお、オルガノポリシラザンは、例えば特
開平8ー231727号に記載のような製造方法により
得られる。本発明においては、これが熱電変換素子モジ
ュールの電極面という特殊特定の対象の電気絶縁用とし
て優れた性能を有することを見い出し、これを利用する
ものである。In the present invention, the above-mentioned polysilazane or organopolysilazane solution is applied to the electrode surface of the thermoelectric conversion element module, and then left at room temperature or heated to form an electrical insulating film made of a silica film. Is done. As the solvent for polysilazane or organopolysilazane, hydrocarbons such as aliphatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons, and aromatic hydrocarbons, halogenated hydrocarbons, ethers, alcohols, esters, ketones, and the like can be used. it can. The organopolysilazane can be obtained, for example, by a production method described in JP-A-8-231727. In the present invention, it has been found out that this has excellent performance for electrical insulation of a special specific object such as an electrode surface of a thermoelectric conversion element module, and this is utilized.
【0023】図6は上記シリカ膜の形成工程を説明する
図である。図2あるいは図3のように構成した熱電変換
素子モジュールの両電極面にポリシラザン溶液又はオル
ガノポリシラザン溶液を塗布する。塗布の仕方に限定は
なく、例えば刷毛を用いて塗布してもよく、流し塗りに
より塗布してもよい。その塗布後、常温にて放置しても
よいが、好ましくは加熱することによりシリカ薄膜が形
成される。ポリシラザン又はオルガノポリシラザンから
シリカへの変化の詳細な機構は必ずしも明らかでない
が、雰囲気中の水分が関与し、これによりポリシラザン
が分解してアンモニアや水素等が発生するとともに、シ
リカ膜が形成されるもの考えられる。FIG. 6 is a view for explaining a step of forming the silica film. A polysilazane solution or an organopolysilazane solution is applied to both electrode surfaces of the thermoelectric conversion element module configured as shown in FIG. 2 or FIG. There is no limitation on the method of application, and for example, the application may be performed using a brush, or may be applied by flow coating. After the application, the silica thin film may be left at room temperature, but preferably heated to form a silica thin film. Although the detailed mechanism of the change from polysilazane or organopolysilazane to silica is not always clear, water in the atmosphere is involved, which causes polysilazane to decompose, generating ammonia, hydrogen, etc., and forming a silica film. Conceivable.
【0024】本発明によれば、ポリシラザン又はオルガ
ノポリシラザン溶液を熱電変換素子モジュールの電極表
面に塗布して放置するだけで、あるいは塗布後加熱する
だけでその表面にシリカ薄膜を形成することができる。
このためその形成プロセスが非常に簡単である。このこ
とからコスト面でも優れている。また、本発明によれ
ば、シリカ薄膜を例えば1μmというような極薄に形成
できることから熱抵抗を非常に小さくすることができる
ので、熱電変換素子モジュールの発電性能を実質上低下
させることがない。According to the present invention, a silica thin film can be formed on the surface of a thermoelectric conversion element module simply by applying a polysilazane or organopolysilazane solution to the electrode surface and leaving it alone, or by simply heating after application.
Therefore, the forming process is very simple. For this reason, the cost is also excellent. Further, according to the present invention, since the silica thin film can be formed as extremely thin as 1 μm, for example, the thermal resistance can be made extremely small, so that the power generation performance of the thermoelectric conversion element module does not substantially decrease.
【0025】また、本発明において、熱電変換素子モジ
ュールの電極面に形成されるシリカ薄膜からなる電気絶
縁膜は、耐熱性及び熱伝導性に優れ、常温から1300
℃という広い温度範囲で有効であり、特に600〜13
00℃というような高温域において有効である。このた
め本発明の熱電変換素子モジュールは、特に高温域、例
えば固体電解質燃料電池の作動時における約700〜1
000℃程度というような高温を利用して電力を取り出
すのに適用することができる。In the present invention, the electrical insulating film made of a silica thin film formed on the electrode surface of the thermoelectric conversion element module has excellent heat resistance and thermal conductivity, and has a temperature of 1300 to room temperature.
It is effective over a wide temperature range of
It is effective in a high temperature range such as 00 ° C. For this reason, the thermoelectric conversion element module of the present invention can be used particularly in a high temperature range, for example, about 700 to 1 in the operation of the solid oxide fuel cell.
The present invention can be applied to extracting electric power using a high temperature such as about 000 ° C.
【0026】本発明の熱電変換素子モジュールを構成す
る熱電変換材料としては、PbーTe系(PbTe
等)、BiーTe系(Bi2Te3等)、CoーSb系
(CoSb 3等)、SiーGe系(Si0.8Ge
0.2等)、FeSi系(FeSi2等)の金属間化合物も
使用できるが、これを特に600〜1300℃というよ
うな高温域におて用いる場合、好ましくは酸化物系の熱
電変換材料が用いられる。その例としては、例えば下記
(1)〜(7)のような複合酸化物系の熱電変換材料が
使用される。The thermoelectric conversion element module according to the present invention is constructed.
Pb-Te based (PbTe)
Etc.), Bi-Te system (BiTwoTeThreeEtc.), Co-Sb type
(CoSb ThreeEtc.), Si-Ge type (Si0.8Ge
0.2Etc.), FeSi-based (FeSiTwoEtc.) intermetallic compounds
It can be used, but this is especially 600-1300 ° C.
When used in a high temperature range such as
An electric conversion material is used. For example, for example:
Complex oxide-based thermoelectric conversion materials such as (1) to (7)
used.
【0027】(1)元素組成式ACoxOy(式中、A
はLi、Na又はKであり、xは1≦x≦2、yは2≦
y≦4である)で表わされる物質からなる熱電変換材
料、及び、元素組成式(AZB1-Z)CoxOy〔式中、
AはLi、Na又はK、BはMg、Ca、Sr、Ba、
Sc、Y、Bi又はTeであり、zは0<z<1の範囲
であり、xは1≦x≦2、yは2≦y≦4である〕で表
わされる物質からなる熱電変換材料(特開平9ー321
346号)。(2)、(1)の元素組成式のCoサイト
にMn、Fe又はCuを含む熱電変換材料(特開平10
ー256612号)。(1) Element composition formula ACoxOy (where A
Is Li, Na or K, x is 1 ≦ x ≦ 2, y is 2 ≦
y ≦ 4), and a thermoelectric conversion material comprising an elemental composition formula (A Z B 1-Z ) CoxOy, wherein
A is Li, Na or K, B is Mg, Ca, Sr, Ba,
Sc, Y, Bi, or Te, z is in the range of 0 <z <1, x is 1 ≦ x ≦ 2, and y is 2 ≦ y ≦ 4]. JP-A-9-321
346). (2), thermoelectric conversion material containing Mn, Fe or Cu at the Co site of the elemental composition formula (1)
-256612).
【0028】(3)元素組成式(NaPB1-P)(CoZ
A1-Z)xOyで表わされる物質からなる熱電変換材料
〔ただし式中、xは1≦x≦2、yは2≦y≦4、pは
0<p≦1、zは0<z≦1であり(pとzが共に1の
場合を除く)、B又はA若しくはB及びAは、それぞ
れ、Ag、Li、ランタノイド、Ti、Mo、W、Z
r、V、Crから選ばれた1種又は2種以上の元素を示
す〕(特開平11ー266038号)。(4)元素組成
式(NaPB1-P)(CoZA1-Z-qCuq)xOyで表わさ
れる物質からなる熱電変換材料〔ただし式中、xは1≦
x≦2、yは2≦y≦4、pは0<p≦1であり、z及
びqは、0<z<1、0<q<1、z≦1−qであり
(pが1で且つzが1−qの場合を除く)、B又はA若
しくはB及びAは、それぞれ、Ag、Li、ランタノイ
ド、Ti、Mo、W、Zr、V、Crから選ばれた1種
又は2種以上の元素を示す〕(特開平11ー26603
8号)。以上(1)〜(4)はp型酸化物熱電変換材料
である。(3) Elemental composition formula (Na P B 1-P ) (Co Z
A 1-Z ) xOy thermoelectric conversion material [where x is 1 ≦ x ≦ 2, y is 2 ≦ y ≦ 4, p is 0 <p ≦ 1, z is 0 <z ≦ And B or A or B and A are each Ag, Li, lanthanoid, Ti, Mo, W, Z
at least one element selected from r, V and Cr] (JP-A-11-266038). (4) The elemental composition formula (Na P B 1-P) (Co Z A 1-Zq Cu q) thermoelectric material [However Shikichu made of a substance represented by xOy, x is 1 ≦
x ≦ 2, y is 2 ≦ y ≦ 4, p is 0 <p ≦ 1, z and q are 0 <z <1, 0 <q <1, z ≦ 1−q (p is 1 B and A or B and A are one or two selected from Ag, Li, lanthanoid, Ti, Mo, W, Zr, V, and Cr, respectively. Shows the above elements] (JP-A-11-26603)
No. 8). The above (1) to (4) are p-type oxide thermoelectric conversion materials.
【0029】(5)In2O3を主体とするn型酸化物熱
電変換材料であって、基本組成:In2O3に対して少な
くとも1種類の4価の元素をドープしてなることを特徴
とするn型酸化物熱電変換材料(特願平11ー2309
46号)。(6)In2O3を主体とするn型酸化物熱電
変換材料であって、基本組成:In2O3に対してZr、
Snから選ばれた少なくとも1種類の元素をドープして
なることを特徴とするn型酸化物熱電変換材料(特願平
11ー230946号)。(7)In2O3を主体とする
n型酸化物熱電変換材料であって、式(In1-XAX)2
O3で表されるn型酸化物熱電変換材料(ただし、式
中、AはZr、Snから選ばれた1種又は2種の元素で
あり、x=0.00005〜0.1である)(特願平1
1ー230946号)。[0029] (5) The the In 2 O 3 and n-type oxide thermoelectric conversion material mainly, basic composition: the In 2 O 3 be doped with at least one tetravalent element against Characteristic n-type oxide thermoelectric conversion material (Japanese Patent Application No. 11-2309)
No. 46). (6) In 2 O 3 and an n-type oxide thermoelectric conversion material mainly, basic composition: Zr relative to In 2 O 3,
An n-type oxide thermoelectric conversion material characterized by being doped with at least one element selected from Sn (Japanese Patent Application No. 11-230946). (7) An n-type oxide thermoelectric conversion material mainly composed of In 2 O 3 , which has a formula (In 1−X A X ) 2
N-type oxide thermoelectric conversion material represented by O 3 (where A is one or two elements selected from Zr and Sn, and x = 0.00005 to 0.1) (Japanese Patent Application No. 1
No. 1-230946).
【0030】[0030]
【実施例】以下、実施例を基に本発明をさらに詳しく説
明するが、本発明がこれら実施例に限定されないことは
もちろんである。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but it goes without saying that the present invention is not limited to these Examples.
【0031】《実施例1》 〈熱電変換素子モジュールへのシリカ膜の形成〉Al電
極、p型BiーTe系熱電変換材料、n型BiーTe系
熱電変換材料で構成された熱電変換素子モジュールに対
してシリカ膜を形成した。この熱電変換素子モジュール
は、図2に示すような熱電変換素子モジュール(pーn
単位の対は49対:サイズ=6.27×6.27×0.
5mm)で、上下のAl電極が露出している。その上下
両電極面に高速転化型ポリシラザン溶液(東燃社製、商
品名:D110、分子量(Mn)=700、溶媒=キシ
レン、濃度=20wt%、色調=無色、粘度=1.10
cp)を塗布した。この塗布は流し塗り、すなわち該モ
ジュールを縦にして、上方から該高速転化型ポリシラザ
ン溶液を流すことにより実施した。その後、恒温槽中で
100℃で1時間保持した。この塗布及び後処理を2回
行った。こうして形成されたシリカ膜厚は約1μmであ
った。Example 1 <Formation of Silica Film on Thermoelectric Conversion Element Module> A thermoelectric conversion element module composed of an Al electrode, a p-type Bi-Te type thermoelectric conversion material, and an n-type Bi-Te type thermoelectric conversion material To form a silica film. This thermoelectric conversion element module has a thermoelectric conversion element module (pn
49 unit pairs: size = 6.27 × 6.27 × 0.
5 mm), and the upper and lower Al electrodes are exposed. A high-speed conversion type polysilazane solution (trade name: D110, manufactured by Tonen Corporation, molecular weight (Mn) = 700, solvent = xylene, concentration = 20 wt%, color tone = colorless, viscosity = 1.10.
cp) was applied. This coating was performed by flow coating, that is, by vertically turning the module and flowing the high-speed conversion type polysilazane solution from above. Thereafter, it was kept at 100 ° C. for 1 hour in a thermostat. This coating and post-treatment were performed twice. The thickness of the silica thus formed was about 1 μm.
【0032】〈熱電発電装置の作製〉上記で構成した熱
電変換素子モジュールを、ヒートパイプにおける冷却側
(板状に形成)の上面及び下面にそれぞれ2枚、計4枚
を配置し、全体として図7に示す構造を有する熱電発電
装置を組み立てた。熱電変換素子モジュールの上下両表
面(上記シリカ膜が形成されている)には水冷用のフィ
ンが配置され、ヒートパイプの加熱側には高温ガス用フ
ィンが配置されている。図示は省略しているが、高温ガ
ス用フィンはこれを囲んだ高温ガス通路中に配置してあ
り、また水冷用のフィンは水冷用の冷水通路に配置して
ある。なお、ヒートパイプ(鉄製)はその中の空間に熱
媒体(水)が収容されており、高温側から低温側へ熱が
伝達される。<Preparation of Thermoelectric Generator> Two thermoelectric conversion element modules, each having the above configuration, are disposed on the upper and lower surfaces of the heat pipe on the cooling side (formed in a plate shape), respectively, for a total of four sheets. A thermoelectric generator having the structure shown in FIG. 7 was assembled. Water cooling fins are arranged on both upper and lower surfaces (on which the silica film is formed) of the thermoelectric conversion element module, and high temperature gas fins are arranged on the heating side of the heat pipe. Although not shown, the fins for high-temperature gas are disposed in a high-temperature gas passage surrounding the fins, and the fins for water cooling are disposed in a cold water passage for water cooling. The heat pipe (made of iron) contains a heat medium (water) in a space therein, and heat is transferred from the high-temperature side to the low-temperature side.
【0033】〈起電力等の測定〉上記作製した熱電発電
装置を用いて発電試験を実施した。高温ガスとして加熱
空気を用いた。高温ガス用フィンに420℃の高温ガス
を通すとともに、冷却フィンに20℃の水を通して、熱
電変換素子モジュールの上下面に400℃の温度差を発
生させた。この時、開放起電力を測定したところ、約
2.8Vの電圧が得られ、電力として約36Wの出力が
得られた。<Measurement of Electromotive Force and the Like> A power generation test was performed using the thermoelectric power generation device prepared above. Heated air was used as the hot gas. A high-temperature gas of 420 ° C. was passed through the high-temperature gas fins, and a water of 20 ° C. was passed through the cooling fins to generate a temperature difference of 400 ° C. on the upper and lower surfaces of the thermoelectric conversion module. At this time, when the open electromotive force was measured, a voltage of about 2.8 V was obtained, and an output of about 36 W was obtained as power.
【0034】比較例として、上記実施例と同様にして作
製した熱電変換素子モジュールの両電極面にテフロン箔
(厚さ20μm)を挟んで構成した熱電変換素子モジュ
ールを上記と同様にして図7のように構成した熱電発電
装置について、上記と同様の条件で起電力等の測定を実
施した。400℃の温度差での開放起電力を測定したと
ころ、約2.5Vの電圧が得られ、電力として約24W
の出力が得られた。実施例1と比較例を対比すると明ら
かなとおり、本発明による格段の効果は明らかである。As a comparative example, a thermoelectric conversion element module in which a Teflon foil (thickness: 20 μm) was sandwiched between both electrode surfaces of a thermoelectric conversion element module manufactured in the same manner as in the above-described embodiment was used as shown in FIG. With respect to the thermoelectric generator configured as described above, electromotive force and the like were measured under the same conditions as above. When the open electromotive force at a temperature difference of 400 ° C. was measured, a voltage of about 2.5 V was obtained, and the power was about 24 W
Was obtained. As is clear from comparison between Example 1 and the comparative example, the remarkable effect of the present invention is clear.
【0035】《実施例2》実施例1におけるp型Biー
Te系熱電変換材料及びn型BiーTe系熱電変換材料
に代えて、p型熱電変換材料としてNa0.95Ag0.05C
o2O4を、n型熱電変換材料として(Nd0.95Z
r0.05)2CuO4を用い、これらの8対をPt電極を介
して連結して熱電変換素子モジュールを作製し、その裏
面のPt電極をPtペーストを用いてアルミナ基板上に
接着した。各p型及びn型の熱電変換材料は3×3×3
mmのサイズのキュービック状であり、アルミナ基板上
のPt電極の2箇所には電力取り出し用のPt導線をP
tペーストにより接着した。図8はその平面図、図9は
図8中X−X線断面図である。Example 2 Instead of the p-type Bi-Te thermoelectric conversion material and the n-type Bi-Te thermoelectric conversion material in Example 1, Na 0.95 Ag 0.05 C was used as a p-type thermoelectric conversion material.
o 2 O 4 as an n-type thermoelectric conversion material (Nd 0.95 Z
with r 0.05) 2 CuO 4, these eight pairs linked via a Pt electrode to produce a thermoelectric conversion element module, the Pt electrode of the back surface adhered to an alumina substrate by using a Pt paste. Each p-type and n-type thermoelectric conversion material is 3 × 3 × 3
mm in cubic shape, and a Pt lead wire for power extraction is provided at two places of the Pt electrode on the alumina substrate.
Adhered by t paste. 8 is a plan view thereof, and FIG. 9 is a sectional view taken along line XX in FIG.
【0036】実施例1で用いたと同じ高速転化型ポリシ
ラザン溶液を用いて該モジュール表面の電極面に実施例
1と同様にしてシリカ膜を形成した。この熱電変換素子
モジュールを用いて図7に示す構造を有する熱電発電装
置を組み立てた。高温ガス用フィンに800℃の高温ガ
スを通すとともに、冷却フィンを空冷して、熱電変換素
子モジュールの上下面に200℃の温度差を発生させた
以外は実施例1と同様にして、起電力等の測定を行っ
た。この結果、開放起電力の最大値約400mVが得ら
れ、この時の最大電力として約169μWの出力が得ら
れた。Using the same high-speed conversion type polysilazane solution used in Example 1, a silica film was formed on the electrode surface of the module surface in the same manner as in Example 1. Using this thermoelectric conversion element module, a thermoelectric generator having the structure shown in FIG. 7 was assembled. An electromotive force was applied in the same manner as in Example 1 except that a high-temperature gas of 800 ° C. was passed through the fin for high-temperature gas, and the cooling fin was air-cooled to generate a temperature difference of 200 ° C. on the upper and lower surfaces of the thermoelectric conversion element module. Were measured. As a result, a maximum value of the open electromotive force of about 400 mV was obtained, and an output of about 169 μW was obtained as the maximum power at this time.
【0037】比較例として、上記と同様にして作製した
熱電変換素子モジュール表面の電極面に絶縁手段として
厚さ100μmのアルミナ板を配置し、これを用いて図
7に示す構造を有する熱電発電装置を組み立て、上記と
同様にして起電力等の測定を行った。この結果、開放起
電力の最大値約363mVが得られ、この時の最大電力
として約150μWの出力が得られた。実施例2と比較
例を対比すると明らかなとおり、本発明による格段の効
果は明らかである。As a comparative example, a 100 μm-thick alumina plate was disposed as an insulating means on the electrode surface on the surface of the thermoelectric conversion element module produced in the same manner as described above, and a thermoelectric generator having the structure shown in FIG. Was assembled, and the electromotive force and the like were measured in the same manner as described above. As a result, a maximum value of the open electromotive force of about 363 mV was obtained, and an output of about 150 μW was obtained as the maximum power at this time. As is clear from comparison between Example 2 and Comparative Example, the remarkable effect of the present invention is clear.
【0038】[0038]
【発明の効果】本発明の絶縁膜は、耐熱性及び熱伝導性
に優れ、常温から1300℃という広い温度範囲で有効
であり、特に600〜1300℃というような高温域に
おいて有効である。また、本発明によれば、ポリシラザ
ン又はオルガノポリシラザンを熱電変換素子モジュール
の電極表面に塗布して放置するだけで、あるいはその塗
布後加熱するだけで、その表面にシリカ薄膜を形成する
ことができる。このためその形成プロセスが非常に簡単
であり、このことからコスト面でも優れている。さら
に、本発明によれば、シリカ薄膜を例えば1μmという
ような極薄に形成できることから熱抵抗を非常に小さく
することができるので、熱電変換素子モジュールの発電
性能を実質上低下させることがないなど優れた効果が得
られる。The insulating film of the present invention has excellent heat resistance and thermal conductivity and is effective in a wide temperature range from room temperature to 1300 ° C., and is particularly effective in a high temperature range of 600 to 1300 ° C. Further, according to the present invention, a silica thin film can be formed on the surface of the thermoelectric conversion element module simply by applying polysilazane or organopolysilazane to the electrode surface and leaving it alone, or by heating after application. For this reason, the forming process is very simple, and therefore, the cost is also excellent. Further, according to the present invention, since the silica thin film can be formed as extremely thin as, for example, 1 μm, the thermal resistance can be extremely reduced, so that the power generation performance of the thermoelectric conversion element module does not substantially decrease. Excellent effects can be obtained.
【図1】熱電変換素子を原理的に説明する図。FIG. 1 is a view for explaining a thermoelectric conversion element in principle.
【図2】平板状に構成した熱電変換素子モジュールの一
態様例を示した図。FIG. 2 is a diagram showing one embodiment of a thermoelectric conversion element module configured in a flat plate shape.
【図3】図2中、3対のp型ーn型対を取り出して示し
た図。FIG. 3 is a diagram showing three pairs of p-type and n-type pairs in FIG.
【図4】熱電変換素子モジュールの利用例を模式的に示
す図。FIG. 4 is a diagram schematically showing a usage example of a thermoelectric conversion element module.
【図5】熱電変換素子モジュールの高温側電極面及び低
温側電極面に絶縁膜を形成した場合を説明する図。FIG. 5 is a diagram illustrating a case where an insulating film is formed on a high-temperature side electrode surface and a low-temperature side electrode surface of a thermoelectric conversion element module.
【図6】本発明におけるシリカ膜の形成工程を説明する
図。FIG. 6 is a diagram illustrating a step of forming a silica film in the present invention.
【図7】実施例で用いた熱電発電装置の概略を示す図。FIG. 7 is a diagram schematically illustrating a thermoelectric generator used in an example.
【図8】実施例2の熱電変換素子モジュールの概略を示
す図(平面図)。FIG. 8 is a diagram (plan view) schematically illustrating a thermoelectric conversion element module according to a second embodiment.
【図9】図8中X−X線断面図。FIG. 9 is a sectional view taken along line XX in FIG. 8;
1、p(P) p型半導体 2、n(N) n型半導体 3 高温側接合部 4 低温側接合部 Q 高温熱源 Th 高温側温度 Tc 低温側温度 S 絶縁空間 5 高温側電極 6、7 低温側電極 8 熱電変換素子 9 電極(連結細片) 10 電力取出用の導線 1, p (P) p-type semiconductor 2, n (N) n-type semiconductor 3 high-temperature side junction 4 low-temperature side junction Q high-temperature heat source Th high-temperature side temperature Tc low-temperature side S insulation space 5 high-temperature side electrode 6, 7 low-temperature Side electrode 8 Thermoelectric conversion element 9 Electrode (connection strip) 10 Conductor for power extraction
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 35/34 H01L 35/34 H02N 11/00 H02N 11/00 A (72)発明者 持田 正 東京都港区海岸一丁目5番20号 東京瓦斯 株式会社内 (72)発明者 藤田 顕二郎 東京都港区海岸一丁目5番20号 東京瓦斯 株式会社内──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01L 35/34 H01L 35/34 H02N 11/00 H02N 11/00 A (72) Inventor Tadashi Mochida Tokyo Metropolitan Port 1-5-20 Kaigan-ku, Tokyo Gas Co., Ltd. (72) Inventor Kenjiro Fujita 1-5-20 Kaigan, Minato-ku, Tokyo Tokyo Gas Co., Ltd.
Claims (8)
極を介して交互に連結してなる熱電変換素子モジュール
であって、その電極の表面に構造単位として−(SiH
2NH)−を含むポリシラザン溶液を塗布して形成され
たシリカ膜からなる電気絶縁膜を有することを特徴とす
る電気絶縁膜を有する熱電発電素子モジュール。1. A thermoelectric conversion element module in which a p-type thermoelectric conversion material and an n-type thermoelectric conversion material are alternately connected via electrodes, wherein-(SiH)
A thermoelectric generator module having an electric insulating film, comprising an electric insulating film made of a silica film formed by applying a polysilazane solution containing (2NH)-.
極を介して交互に連結してなる熱電変換素子モジュール
であって、その電極の表面にオルガノポリシラザン溶液
を塗布して形成されたシリカ膜からなる電気絶縁膜を有
することを特徴とする電気絶縁膜を有する熱電発電素子
モジュール。2. A thermoelectric conversion element module in which a p-type thermoelectric conversion material and an n-type thermoelectric conversion material are alternately connected via an electrode, formed by applying an organopolysilazane solution to the surface of the electrode. A thermoelectric power generation element module having an electric insulating film, comprising an electric insulating film made of a silica film.
溶液の塗布後、その塗布層を加熱することにより形成さ
れたシリカ膜からなる電気絶縁膜であることを特徴とす
る請求項1又は2に記載の電気絶縁膜を有する熱電発電
素子モジュール。3. An electric insulating film made of a silica film, wherein the electric insulating film made of a silica film is formed by heating the coated layer after the application of the solution. 3. A thermoelectric generator module having the electric insulating film according to 2.
ュールが600〜1300℃の範囲の高温域において用
いられる熱電変換素子モジュールであることを特徴とす
る請求項1〜3のいずれかに記載の電気絶縁膜を有する
熱電発電素子モジュール。4. The thermoelectric conversion element module having the electric insulating film is a thermoelectric conversion element module used in a high temperature range of 600 to 1300 ° C. A thermoelectric generation element module having an electric insulating film.
極を介して交互に連結してなる熱電変換素子モジュール
における電極面の絶縁方法であって、その電極の表面に
構造単位として−(SiH2NH)−を含むポリシラザ
ン溶液を塗布することによりシリカ膜からなる電気絶縁
膜を形成することを特徴とする熱電発電素子モジュール
の絶縁方法。5. A method for insulating a surface of an electrode in a thermoelectric conversion element module in which a p-type thermoelectric conversion material and an n-type thermoelectric conversion material are alternately connected via an electrode. A method for insulating a thermoelectric power generation module, comprising forming an electric insulating film made of a silica film by applying a polysilazane solution containing (SiH 2 NH)-.
極を介して交互に連結してなる熱電変換素子モジュール
における電極面の絶縁方法であって、その電極の表面に
オルガノポリシラザン溶液を塗布することによりシリカ
膜からなる電気絶縁膜を形成することを特徴とする熱電
発電素子モジュールの絶縁方法。6. A method for insulating an electrode surface in a thermoelectric conversion element module comprising a p-type thermoelectric conversion material and an n-type thermoelectric conversion material alternately connected via electrodes, wherein an organopolysilazane solution is applied to the surface of the electrodes. A method for insulating a thermoelectric power generation element module, comprising forming an electric insulating film made of a silica film by coating.
ことを特徴とする請求項5又は6に記載の熱電発電素子
モジュールの絶縁方法。7. The method for insulating a thermoelectric generator module according to claim 5, wherein the applied layer is heated after the application of the solution.
300℃の範囲の高温域において用いられる熱電変換素
子モジュールであることを特徴とする請求項5〜7のい
ずれかに記載の熱電発電素子モジュールの絶縁方法。8. The thermoelectric conversion element module according to claim 1, wherein
The thermoelectric conversion element module according to any one of claims 5 to 7, wherein the thermoelectric conversion element module is used in a high temperature range of 300 ° C.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000140823A JP2001326394A (en) | 2000-05-12 | 2000-05-12 | Thermoelectric element module having electric insulating film |
Applications Claiming Priority (1)
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